大膽預測:未來人類將變「毒人」,可能進化出口腔毒液

北京時間4月2日消息,據國外媒體報道,最新一項研究表明,在遙遠的未來,人類可能進化到這樣的狀況:我們的唾液可能有毒,就像蛇的毒液一樣。

未來人類可能進化出口腔毒液

日本沖繩理工學院研究生院的研究人員一直尋找與響尾蛇毒液發生相互作用的基因,他們發現口腔毒液進化所需的基因基礎在爬行動物和哺乳動物身體上都存在,這表明人類可能進化出毒液。

該研究還首次提供了具體證據,證明蛇的毒腺和哺乳動物的唾液腺之間存在潛在分子聯系,對蛇的最新研究揭示了口腔毒液的遠古功能,參與研究的科研人員表示毒液是一種蛋白質混合物,動物將毒液製成武器,用於固定和殺死獵物,同時也用於自衛。

毒液是非常有趣且神秘,它出現在許多不同動物體內,例如:水母、蜘蛛、蠍子、蛇,甚至一些哺乳動物,盡管這些動物進化出不同的輸送毒液方式,但是口腔系統產生的毒液通過咬傷進入身體,是最常見的一種。

毒液「協作基因」

此前,科學家們關注的是構成有毒混合物的蛋白質編碼基因,但最新研究着眼於不同基因之間的相互作用,科學家表示目前在蛇毒中發現的許多毒素是在口腔毒液系統已經建立且之後被吸收的,他們需要研究那些在毒液產生之前就已存在的基因,尤其是那些促使毒液系統產生的基因。因此,該研究小組轉而尋找與毒液基因相關、並與毒液基因強烈互動的基因,他們研究了台灣哈布蛇毒液。

研究人員鑒定了大約3000個這種「協作基因」,發現它們在保護細胞免受因產生大量蛋白質而引起的壓力方面發揮了重要作用,該基因也是調控蛋白質修飾和折疊的關鍵,當蛋白質形成時,氨基酸的長鏈必須以特定方式折疊在一起,錯誤折疊的蛋白質也可以積累和破壞細胞。

就像在做折紙時折疊錯誤一樣,一個錯誤步驟就會阻止蛋白質形成正常功能所需的形狀,巴魯解釋稱,這些基因在未折疊的蛋白質反應途徑中的作用很有意義,因為毒液是蛋白質的復雜混合物,因此,為了確保能製造所有蛋白質,需要一個強大的系統來確保蛋白質能正確折疊,以便它們能有效地發揮作用。

毒液:動物體內自然產生的有毒物質

毒液是一種動物分泌的有毒物質,作為一種防禦和攻擊機制,它已在捕食者和獵物中進化了,它們通過壞死毒素、細胞毒素、影響神經系統的神經毒素以及影響肌肉的肌毒素,來殺死細胞。

與其他有毒物質不同的是,毒液通過咬、刺或者類似的行為釋放,而不是簡單地攝入,據統計,動物毒液每年導致數萬人死亡,但它們也為治療許多疾病提供了重要依據。迄今已知的有毒哺乳動物只有溝齒鼩、鼩鼱、吸血蝙蝠、雄性鴨嘴獸和懶猴,研究人員隨後觀察了動物界其他生物的基因組,包括狗、黑猩猩和人類在內的哺乳動物,發現他們含有自己獨特的基因特徵。

大膽預測:未來人類將變「毒人」,可能進化出口腔毒液

迄今已知的有毒哺乳動物只有溝齒鼩、鼩鼱、吸血蝙蝠、雄性鴨嘴獸和懶猴,研究人員隨後觀察了動物界其他生物的基因組,包括狗、黑猩猩和人類在內的哺乳動物,發現他們含有自己獨特的基因特徵

哺乳動物唾液腺保留着類似蛇毒腺的古老功能核心

當研究小組觀察哺乳動物的唾液腺組織時,他們發現這些基因與蛇毒腺的活動模式相似。因此,科學家認為哺乳動物的唾液腺和蛇的毒腺具有相似的古老功能核心,自數億年前這兩個譜系分離以來,就一直保持着這個功能核心。

參與研究的科學家表示:許多科學家憑直覺相信這是真的,但這是第一個真正可靠的證據,證明毒液腺是從早期唾液腺進化而來的。早期蛇在進化歷程中在毒液中加入許多不同毒素,增加了產生毒液的基因數量,而像鼩鼱這樣的哺乳動物產生的毒液更簡單,與唾液十分相似。

他解釋稱,唾液腺的功能可以輕而易舉地轉化為毒液,這令人非常吃驚,這可能意味着科學家開始以一種令人不安的新視角來看待其他哺乳動物。20世紀80年代的相關實驗表明,當雄性老鼠唾液中會產生一種劇毒化合物,如果在特定的生態條件下,唾液中產生更多有毒蛋白質的老鼠有更好的繁殖成功率,那麼幾千年之後,我們就可能遇到體內有毒的老鼠。

老鼠是否在這條進化道路上繼續發展仍有待進一步驗證,但這確實模糊了有毒和非有毒物種之間的界限。而且,如果有合適的生態條件存在,人類也可能變得有毒,盡管這種可能性很小。目前,這項最新研究報告發表在《美國國家科學院院刊》上。

來源:cnBeta